Mess- und Prüftechnik / Batterietest Charakterisierung von Primär- und Sekundärzellen

Testgerät und Fazit

Bei der Batteriesimulation ist die softwareseitige Adaption der Otii-Hardware entscheidend. Die Testhardware ist kosteneffizient entworfen und an jeder Stelle des Produktentwicklungszyklus' einsetzbar. Bild 5 zeigt die Otii-Arc-PCBA mit drei Schaltungsteilen für die Strommessungen im niedrigen, mittleren und hohem Bereich (Bereich 1 bis 3). Das Design adaptiert den jeweiligen Messwiderstand gemäß des gemessenen Strompegels.

Eine der Schlüsselkomponenten ist der rauscharme 24-Bit Sigma-Delta A/D-Wandler AD7192 von Analog Devices. Er wurde speziell für Präzisionsmesstechnik entwickelt und verfügt über ein analoges Frontend mit rauscharmer Verstärkungsstufe; damit werden sehr geringe Signalamplituden aufgelöst. Otii Arc integriert den Operationsverstärker ADA4528 um die Messergebnisse weiter zu verbessern. Neben der Komponentenauswahl sind die Perforationen weitere wichtige Konstruktionsmerkmale; damit werden die empfindlichsten Komponenten von der Wärmediffusion isoliert.  

Fazit

Im Artikel wurden die Entladeeigenschaften desselben Batterietyps unterschiedlicher Anbieter vermessen. Diese Messungen wurden über Skripten automatisiert durchgeführt. Die gesammelten Informationen könnten auch zur Batterieemulation wieder verwendet werden. Die Notwendigkeit eines Designs mit extrem niedrigem Energieumsatz, beschränkt sich nicht nur auf batteriebetriebene IoT-Geräte, sondern ist ein durchgängiger Trend in der Elektronikentwicklung. (ct)